分布式航空电子系统蓝图仿真技术是一项重要的研究领域,它利用仿真技术对分布式航空电子系统进行模拟,尤其是其数据通信和故障处理方面的性能。这项研究基于ASSAC(联合标准航电结构委员会)体系结构和ARINC653标准,旨在解决分布式航空电子系统中蓝图通信和故障管理配置的正确性问题。
ASSAC是一个由多国政府参与建立的联合标准航电结构委员会,目的是制定应用于未来军用飞机的嵌入式航电系统核心处理标准。在基于ASSAC的航电系统结构中,航电系统由系统管理软件负责配置所需的软硬件资源,调度应用运行,监控系统健康状态,处理各种故障,以及实施系统重构。
在分布式航空电子系统中,蓝图作为系统管理和资源配置的核心概念,包含了系统资源配置和控制系统行为的所有必要配置信息和状态机信息。蓝图描述了应用任务、消息通信、系统控制、故障处理等,系统管理利用蓝图完成各种系统管理工作,确保系统行为适应不同的应用要求。
研究中提及的分布式航电蓝图仿真系统设计,目的是为系统管理和应用程序运行提供行为信息、资源配置信息保障服务,并通过仿真的方式执行和验证蓝图。仿真系统具有多种功能,包括根据蓝图构建仿真系统软件、生成系统应用程序及加载映像,模拟系统故障和飞行员命令输入,设置观察选项以记录和观察系统运行状态,并将观察结果记录成日志文件供分析使用。
为了确保仿真系统的有效性,设计时要保证仿真对航电系统的影响最小化,同时提供足够的可靠性。仿真系统能够在实际硬件系统上运行,以达到真实场景下的性能表现,并且能够实时观察系统的运行状态,包括通信事件和故障处理情况。
此外,仿真系统还具备对蓝图的验证能力,通过分析仿真结果来证明蓝图配置的正确性以及配置的资源是否满足系统性能要求。这是在系统设计早期发现设计缺陷的有效方法,有助于缩短开发周期,降低系统开发风险。
关键词中的“分布式仿真”指的是在分布式环境中进行的仿真,其特点是涉及多个组件或节点,这些组件或节点可能分布于不同的物理位置,并通过网络连接进行交互。仿真中使用的技术可以基于Eclipse等集成开发环境,这些环境提供了构建、调试和测试仿真模型的工具。
在研究的引言部分,作者提到现有仿真研究主要集中在系统自身环境或单元模块上,缺乏针对系统蓝图的航电系统资源分配和系统管理行为定义的仿真研究。随着对基于ASSAC体系结构和ARINC653标准的航电系统的广泛应用,以及仿真技术研究的不断深入,航电系统的仿真研究有了进一步的发展。然而,由于ASSAC航电系统结构复杂,蓝图包含的配置信息种类繁多、集成复杂程度高,正确性难以得到保证,这些都给蓝图的开发带来了很大困难。因此,利用仿真技术对设计初期的分布式航电原型系统进行仿真是非常必要的。
在研究的背景和需求分析中,可以发现当前航电系统仿真主要集中在系统自身环境或单元模块的仿真上,缺少针对系统蓝图的航电系统资源分配和系统管理行为定义的仿真研究。这导致了在航电系统实际运行过程中可能会遇到一些设计缺陷和系统性能不达标的问题。为了有效解决这些问题,需要在系统设计早期阶段,利用仿真技术模拟蓝图的运行,从而发现并修复设计中的缺陷。这不仅可以缩短开发周期,还能够显著降低系统开发的风险。